ZigBee是一種無線連接，可工作在2.4GHz（全球流行）、868MHz（歐洲流行）和915 MHz（美國流行）3個頻段上，分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi)，但可以繼續(xù)增加。Zigbee協(xié)議架構(gòu)是指Zigbee標準規(guī)定的物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間的總體架構(gòu)。

　　Zigbee協(xié)議架構(gòu)和特點如下：

　　協(xié)議架構(gòu)

　　Zigbee標準按照OSI參考模型將協(xié)議分為四個層次：物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

　　物理層（Physical Layer）：該層主要負責(zé)管理無線鏈路。物理層定義了Zigbee使用的無線傳輸技術(shù)和基本參數(shù)，如頻段、頻率、調(diào)制方式、傳輸速率等。該層需要支持多種工作頻段和傳輸速率，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，同時還需要提供高效的功耗管理和可靠的通信機制。

　　MAC層（Media Access Control Layer）：該層主要負責(zé)管理無線鏈路。包括處理幀的發(fā)送、接收、超時重傳、收發(fā)確認等。同時，MAC層也提供了一些安全和管理機制，例如加密，身份認證和底層設(shè)備管理。

　　該層需要提供多種鏈路管理功能，包括連接管理、安全認證、信道管理以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，同時還需要考慮通信的高效性和低功耗性，以支持大量低成本的節(jié)點。

　　網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）：提供多跳網(wǎng)絡(luò)的支持，主要負責(zé)多跳傳輸和路由選擇，支持不同設(shè)備之間的互相通信。該層需要提供路由選擇、拓撲結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)等功能，以便構(gòu)建穩(wěn)定、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，并提供高效的數(shù)據(jù)傳輸機制。

　　應(yīng)用層（Application Layer）：該層是最高層，提供應(yīng)用服務(wù)。為Zigbee網(wǎng)絡(luò)提供了各種應(yīng)用程序接口（API），應(yīng)用層功能包括數(shù)據(jù)采集，傳輸和應(yīng)用。該層需要支持各種應(yīng)用，如安全、控制、監(jiān)測和管理等，以便實現(xiàn)各種智能應(yīng)用，如家庭自動化、智能燈光和工業(yè)自動化等。

　　特點

　　低功耗：Zigbee標準專為低功耗應(yīng)用而設(shè)計，可以使設(shè)備在長時間內(nèi)使用低功耗操作，從而延長電池壽命。

　　低成本：Zigbee標準使用了許多廉價的低功耗芯片或嵌入式系統(tǒng)。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)：Zigbee標準支持節(jié)點的自組織，并允許節(jié)點自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備并與之通信。

　　靈活的網(wǎng)絡(luò)配置：Zigbee標準允許用戶可以根據(jù)特定的需要配置網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，并允許節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中相互切換。

　　安全性：Zigbee標準支持多層安全機制，包括數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)完整性檢查、認證和ACL（訪問控制列表）。

　　標準化：Zigbee標準是由大型打造的開放標準組織制定，使得Zigbee設(shè)備廠商能夠在遵循標準的基礎(chǔ)上開發(fā)兼容的設(shè)備。

　　綜上所述，Zigbee協(xié)議架構(gòu)和特點以低功耗、低成本、安全性和自組織網(wǎng)絡(luò)為特點，為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）應(yīng)用提供了強有力的支持。

　　審核編輯：郭婷